3．某混合氣體中含有N2、O2、CO2三種成分．化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)下圖裝置測(cè)定該混合氣體中N2、O2、CO2的體積組成，其中B是帶刻度的量氣裝置（V1、V2、V3為相同條件下的讀數(shù)）．

實(shí)驗(yàn)步驟：
①先按如圖所示組裝儀器，檢查裝置氣密性．然后向裝置中裝入藥品（如圖所示），其中C瓶溶液上方為50mL已除盡CO2的空氣（N2和O2的體積比為4：1）．
②打開止水夾b、c、d，關(guān)閉止水夾a、e，向B瓶中通入N2、O2、CO2的混合氣體后關(guān)閉d，并冷卻到室溫，B中收集到V1mL氣體．
③關(guān)閉b，打開止水夾a、c、e、f，向A瓶中緩緩充氣，直到B中氣體剛好全部排出，此時(shí)D讀數(shù)為V2mL．
④關(guān)閉e、f，接通電源，引燃紅磷，生成酸性氧化物P2O5．
⑤等C瓶冷卻到室溫，打開f最終D讀數(shù)為V3mL．
回答下列問題：
（1）裝置A、B中試劑X應(yīng)選用Ⅲ（填寫序號(hào)）．
I．飽和Na2CO3溶液Ⅱ．飽和NaCl溶液Ⅲ．飽和NaHCO3溶液Ⅳ．蒸餾水
實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)試劑X中主要陽(yáng)離子的操作名稱為焰色反應(yīng)，檢驗(yàn)主要陰離子的實(shí)驗(yàn)方案為取試劑X于試管中，加入氯化鈣溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象，再加入稀鹽酸，產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的無(wú)色無(wú)味氣體（排除二氧化硫），說(shuō)明原溶液中含碳酸氫根離子．
（2）C裝置中紅磷需稍過量的目的是消耗完C中的O2．
（3）C瓶中NaOH溶液的作用是吸收混合氣體中的CO2；反應(yīng)結(jié)束后，C瓶溶液中含有溶質(zhì)的化學(xué)式為NaOH、Na2CO3、Na3PO4．
（4）利用上述數(shù)據(jù)計(jì)算，混合氣體中CO2與O2的體積比為（V1-V2）：（V2-V3-10）（用含V1、V2、V3的代數(shù)式表示）．若步驟⑤中C瓶還未冷卻到室溫就打開止水夾f，立即讀出量筒D的讀數(shù)，這樣做會(huì)使所測(cè)氧氣的體積分?jǐn)?shù)偏�。ㄌ睢捌蟆薄ⅰ捌　被颉盁o(wú)影響”）．

分析 （1）依據(jù)裝置圖中的實(shí)驗(yàn)原理，試劑X是要將裝置B中定量量取的一定體積的氣體入擠壓到C、D裝置，所以X試劑不能溶解N2、O2、CO2三種氣體中的任何一種，所以X只能是飽和NaHCO3溶液，利用焰色反應(yīng)檢驗(yàn)鈉離子，根據(jù)碳酸氫根離子與鈣離子不沉淀，與酸反應(yīng)能產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味氣體使澄清石灰水變渾的特點(diǎn)檢驗(yàn)碳酸氫根離子；
（2）紅磷燃燒消耗氧氣，紅磷過量可以充分吸收氧氣；
（3）裝置C中氫氧化鈉溶液，吸收二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉，氫氧化鈉溶液要足量，磷與氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷與氫氧化鈉反應(yīng)生成磷酸鈉，據(jù)此答題；
（4）分析實(shí)驗(yàn)過程可知，V1為呼入的氣體體積，V2為除凈二氧化碳的呼入氣體，V3為氮?dú)獾捏w積，依據(jù)氣體體積變化計(jì)算氧氣和二氧化碳的體積比，若步驟⑤中C瓶還未冷卻到室溫就打開止水夾f，立即讀出量筒D的讀數(shù)，則讀出的V3偏大，據(jù)此分析．

解答 解：（1）依據(jù)裝置圖中的實(shí)驗(yàn)原理，試劑X是要將裝置B中定量量取的一定體積的氣體入擠壓到C、D裝置，所以X試劑不能溶解N2、O2、CO2三種氣體中的任何一種，所以X只能是飽和NaHCO3溶液，故選Ⅲ，利用焰色反應(yīng)檢驗(yàn)鈉離子，檢驗(yàn)碳酸氫根離子的實(shí)驗(yàn)方案為：取試劑X于試管中，加入氯化鈣溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象，再加入稀鹽酸，產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的無(wú)色無(wú)味氣體（排除二氧化硫），說(shuō)明原溶液中含碳酸氫根離子，
故答案為：Ⅲ；焰色反應(yīng)；取試劑X于試管中，加入氯化鈣溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象，再加入稀鹽酸，產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的無(wú)色無(wú)味氣體（排除二氧化硫），說(shuō)明原溶液中含碳酸氫根離子；
（2）C裝置中紅磷是為了燃燒消耗呼入氣體中的氧氣來(lái)測(cè)定氣體體積分?jǐn)?shù)，要過量的目的是消耗完C中的O2，
故答案為：消耗完C中的O2；
（3）裝置C中是氫氧化鈉溶液，吸收二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉，紅磷燃燒生成的五氧化二磷在溶液中反應(yīng)生成磷酸鈉，所以溶液中溶質(zhì)為NaOH、Na2CO3、Na3PO4，
故答案為：吸收混合氣體中的CO2；NaOH、Na2CO3、Na3PO4；
（4）分析實(shí)驗(yàn)過程可知，V1為呼入的氣體體積，V2為除凈二氧化碳的呼入氣體，V3為氮?dú)獾捏w積，C裝置中溶液上方為50ml已除盡CO2的空氣（N2和O2的體積比為4/1），氮?dú)鉃?0ml，氧氣10ml，所以混合氣體中CO2的體積為V1-V2，O2的體積為V2-V3-10，所以CO2與O2的體積比為（V1-V2）：（V2-V3-10），若步驟⑤中C瓶還未冷卻到室溫就打開止水夾f，立即讀出量筒D的讀數(shù)，則讀出的V3偏大，所以所測(cè)氧氣的體積分?jǐn)?shù)偏小，
故答案為：（V1-V2）：（V2-V3-10）；偏�。�

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)組成的實(shí)驗(yàn)探究和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，實(shí)驗(yàn)過程中的氣體體積變化分析是解題關(guān)鍵，題目難度中等．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

13．用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值．下列判斷正確的是（　�。�
A．常溫常壓下，22.4L N2含有的分子數(shù)為NA
B．1mol•L-1 Al2（SO4）3溶液中含SO42-數(shù)目為3NA
C．常溫常壓下，46g NO2含有氧原子數(shù)為2NA
D．1mol Fe在足量Cl2中燃燒，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

14．下列指定反應(yīng)的離子方程式正確的是（　　）
A．向明礬溶液中滴加Ba（OH）2溶液，恰好使SO42- 沉淀完全：2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-═2Al（OH）3↓+3BaSO4↓
B．（NH4）2 Fe（SO4）2溶液與過量NaOH溶液反應(yīng)：Fe2++2OH-═Fe（OH）2↓
C．澄清石灰水中加少量NaHCO3：Ca2++2 OH-+2HCO3-═CaCO3↓+2H2O+CO32-
D．向Mg（HCO3）2溶液中加入過量的 NaOH溶液：Mg2++2HCO3-+4OH-═Mg（OH）2↓+2CO32-+2H2O

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

11．下列各組熱化學(xué)方程式的前者△H大于后者的是（　　）
①S（s）+O2（g）═SO2（g）△H1        S（g）+O2（g）═SO2（g）△H2
②2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H3       2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H4
③CaCO3（s）═CaO（s）+CO2（g）△H5    CaO（s）+H2O（l）═Ca（OH）2（s）△H6．
A．只有①③B．只有①②C．只有②③D．①②③

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

18．洋薊素是一種新結(jié)構(gòu)類型的抗乙型肝炎病毒和抗艾滋病病毒的化合物，其結(jié)構(gòu)如圖所示，有關(guān)洋薊素的說(shuō)法正確的是（　�。�
A．1mol洋薊素最多可與6molBr2反應(yīng)
B．1mol洋薊素最多可與7molNa2CO3反應(yīng)
C．一定條件下能發(fā)生酯化反應(yīng)和消去反應(yīng)
D．1mol洋薊素最多可與9molNaOH反應(yīng)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

8．常溫下，下列溶液中各微粒濃度關(guān)系或pH判定不正確的是（　�。�
A．將5 mL 0.02 mol/L的H2SO4溶液與5 mL 0.02 mol/L NaOH溶液充分混合，若混合后溶液的體積為10 mL，則混合液的pH=2
B．某物質(zhì)的溶液中由水電離的c（H+）=1×10-amol/L，若a＞7，則pH一定為14-a
C．pH相等的①CH3COONa  ②C6H5ONa  ③NaHCO3溶液中，c（Na+）大小關(guān)系：①＞③＞②
D．CH3COONa溶液中加入少量KNO3固體后的堿性溶液一定有：c（Na+）+c（H+）=c（CH3COO-）+c（OH-）

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

15．世界環(huán)保聯(lián)盟建議全面禁止使用氯氣用于飲用水的消毒，而建議采用高效“綠色”消毒劑二氧化氯．二氧化氯是一種極易爆炸的強(qiáng)氧化性氣體，易溶于水、不穩(wěn)定、呈黃綠色，在生產(chǎn)和使用時(shí)必須盡量用稀有氣體進(jìn)行稀釋，同時(shí)需要避免光照、震動(dòng)或加熱．實(shí)驗(yàn)室以電解法制備ClO2的流程如下：

（1）ClO2中所有原子不是（填“是”或“不是”）都滿足8電子結(jié)構(gòu)．上圖所示電解法制得的產(chǎn)物中雜  質(zhì)氣體B能使石蕊試液顯藍(lán)色，除去雜質(zhì)氣體可選用C；
A．飽和食鹽水  B．堿石灰  C．濃硫酸  D．蒸餾水
（2）穩(wěn)定性二氧化氯是為推廣二氧化氯而開發(fā)的新型產(chǎn)品，下列說(shuō)法正確的是A、B、C、D；
A．二氧化氯可廣泛用于工業(yè)和飲用水處理
B．應(yīng)用在食品工業(yè)中能有效地延長(zhǎng)食品貯藏期
C．穩(wěn)定性二氧化氯的出現(xiàn)大大增加了二氧化氯的使用范圍
D．在工作區(qū)和成品儲(chǔ)藏室內(nèi)，要有通風(fēng)裝置和監(jiān)測(cè)及警報(bào)裝置
（3）歐洲國(guó)家主要采用氯酸鈉氧化濃鹽酸制備．化學(xué)反應(yīng)方程式為2NaClO3+4HCl（濃）═2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O；缺點(diǎn)主要是產(chǎn)率低、產(chǎn)品難以分離，還可能污染環(huán)境．
（4）我國(guó)廣泛采用經(jīng)干燥空氣稀釋的氯氣與固體亞氯酸鈉（NaClO2）反應(yīng)制備，化學(xué)方程式是2NaClO2+Cl2═2NaCl+2ClO2，此法相比歐洲方法的優(yōu)點(diǎn)是安全性好，沒有產(chǎn)生毒副產(chǎn)品；
（5）科學(xué)家又研究出了一種新的制備方法，利用硫酸酸化的草酸（H2C2O4）溶液還原氯酸鈉，化學(xué)反應(yīng)方程式為H2C2O4+2NaClO3+H2SO4═Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O，此法提高了生產(chǎn)及儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)陌踩裕蚴欠磻?yīng)過程中生成的二氧化碳起到稀釋作用．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

12．銀銅合金廣泛用于航空工業(yè)．從切割廢料中回收銀并制備銅化工產(chǎn)品的工藝如下：

（注：Al（OH）3和Cu（OH）2開始分解的溫度分別為450℃和80℃）
（1）濾渣A與稀HNO3反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體在空氣中迅速變?yōu)榧t棕色，該氣體變色及變色后氣體發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為2NO+O2=2NO2、2NO2?N2O4
（2）固體混合物B的組成為Al（OH）3和CuO；在生成固體B的過程中，需控制NaOH的加入量．若NaOH過量，則因過量引起的反應(yīng)的離子方程式為Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O
（3）完成煅燒過程中一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式：
4CuO+2Al2O3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4CuAlO2+O2↑．
（4）若銀銅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63.5%，理論上5.0kg廢料中的銅可完全轉(zhuǎn)化為50.0mol CuAlO2，至少需要1.0mol•L-1的Al2（SO4）3溶液25.0L．
（5）向銅銀合金中加入少量稀硝酸，寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式3Cu+2NO3-+8H+=2NO↑+4H2O+3Cu2+．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

13．（1）0.3mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出649.5千焦熱量，其熱化學(xué)方程式是：B2H6（g）+3O2（g）═B2O3（s）+3H2O（l）△H=-2165kJ/mol又已知：H2O（液）=H2O（氣）；△H=-44kJ/mol，則11.2升（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）乙硼烷完全燃燒時(shí)生成氣態(tài)水時(shí)放出的熱量為1016.5千焦．
（2）在25℃、101kPa下，1g甲醇（CH3OH）燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱23kJ．則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CH3OH（l）+$\frac{3}{2}$O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-736kJ•mol-1．
（3）已知拆開1mol H-H鍵，1molN-H鍵，1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則N2與H2反應(yīng)生成NH3的熱化學(xué)方程式為N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92kJ•mol-1．

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